Van Covid-boosters tot jaarlijkse griepprikken, de meesten van ons vragen zich af: waarom zo vaak, zo vaak?

Er is een reden om vaccins te vernieuwen. Virussen muteren snel, waardoor ze kunnen ontsnappen aan het immuunsysteem van het lichaam, waardoor eerder gevaccineerde mensen het risico lopen op infectie. Met behulp van AI-modellering zijn wetenschappers hier steeds meer in geslaagd voorspellen hoe virussen zullen evolueren. Maar ze muteren snel, en we zijn nog steeds bezig met een inhaalslag.

Een alternatieve strategie is om de cyclus te doorbreken met een universeel vaccin dat het lichaam kan trainen om een ​​virus ondanks mutatie te herkennen. Een dergelijk vaccin zou nieuwe griepstammen kunnen uitroeien, zelfs als het virus in bijna onherkenbare vormen is veranderd. De strategie zou uiteindelijk ook een vaccin tegen bijvoorbeeld HIV, wat tot nu toe het geval is notoir ontweken tientallen jaren van inspanningen.

Deze maand heeft een team van UC California Riverside, onder leiding van Dr. Shou-Wei Ding, een vaccin ontworpen die een verrassend onderdeel van het immuunsysteem van het lichaam tegen binnendringende virussen ontketende.

Bij babymuizen zonder functionele immuuncellen om infecties af te weren, verdedigde het vaccin zich tegen dodelijke doses van een dodelijk virus. De bescherming duurde minimaal 90 dagen na de eerste opname.

De strategie is gebaseerd op een controversiële theorie. De meeste planten en schimmels hebben een aangeboren verdediging tegen virussen die hun genetisch materiaal in stukken hakken. Met de naam RNA-interferentie (RNAi) hebben wetenschappers er lang over gedebatteerd of hetzelfde mechanisme bestaat bij zoogdieren, inclusief mensen.

“Het is een ongelooflijk systeem omdat het aan elk virus kan worden aangepast”, zegt Dr. Olivier Voinnet van het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie, die samen met Ding de theorie verdedigde, vertelde NATUUR in de late 2013.

Een verborgen RNA-universum

RNA-moleculen worden meestal geassocieerd met de vertaling van genen in eiwitten.

Maar het zijn niet alleen biologische boodschappers. Een breed scala aan kleine RNA-moleculen zwerven door onze cellen. Sommige eiwitcomponenten pendelen door de cel tijdens de vertaling van DNA. Anderen veranderen de manier waarop DNA tot expressie wordt gebracht en kunnen zelfs als een overervingsmethode fungeren.

Maar fundamenteel voor immuniteit zijn kleine interfererende RNA-moleculen, of siRNA's. Bij planten en ongewervelde dieren zijn deze moleculen wrede verdedigers tegen virale aanvallen. Om zich te kunnen vermenigvuldigen moeten virussen de machines van de gastheercel kapen om hun genetisch materiaal te kopiëren – vaak is het RNA. De binnengevallen cellen herkennen het vreemde genetische materiaal en lanceren automatisch een aanval.

Tijdens deze aanval, die RNA-interferentie wordt genoemd, hakt de cel het RNA-genoom van het binnendringende virus in kleine stukjes: siRNA. De cel spuugt vervolgens deze virale siRNA-moleculen in het lichaam om het immuunsysteem te waarschuwen. De moleculen grijpen ook rechtstreeks naar het genoom van het binnendringende virus, waardoor het zich niet meer kan vermenigvuldigen.

Hier is de kicker: vaccins op basis van antilichamen richten zich meestal op één of twee locaties van een virus, waardoor ze kwetsbaar worden voor mutatie als die locaties van samenstelling veranderen. RNA-interferentie genereert duizenden siRNA-moleculen die het hele genoom bedekken. Zelfs als één deel van een virus muteert, is de rest nog steeds kwetsbaar voor de aanval.

Dit krachtige verdedigingssysteem zou een nieuwe generatie vaccins kunnen lanceren. Er is alleen één probleem. Hoewel het is waargenomen bij planten en vliegen, is het ook de vraag of het bij zoogdieren voorkomt zeer controversieel.

“Wij geloven dat RNAi al honderden miljoenen jaren antiviraal is”, zegt Ding vertelde NATUUR in 2013. "Waarom zouden wij zoogdieren zo'n effectieve verdediging dumpen?"

Natuurlijke virale moordenaars

In het onderzoek uit 2013 in WetenschapDing en collega's suggereerden dat zoogdieren ook een antiviraal siRNA-mechanisme hebben: het wordt gewoon onderdrukt door een gen dat door de meeste virussen wordt gedragen. Het gen, genaamd B2, fungeert als een ‘rem’ en smoort elke RNA-interferentiereactie van gastheercellen door hun vermogen om siRNA-fragmenten te maken te vernietigen.

Het wegwerken van B2 zou de RNA-interferentie weer in de versnelling moeten brengen. Om de theorie te bewijzenmanipuleerde het team genetisch een virus zonder een functionerend B2-gen en probeerde hamstercellen en immuungecompromitteerde babymuizen te infecteren. Het heet het Nodamura-virus, wordt in het wild door muggen overgedragen en is vaak dodelijk.

Maar zonder B2 verloor zelfs een dodelijke dosis van het virus zijn besmettelijke kracht. De babymuizen genereerden snel een flinke dosis siRNA-moleculen om de indringers uit te schakelen. Als gevolg hiervan heeft de infectie nooit stand gehouden en hebben de beestjes – zelfs als ze al een verzwakt immuunsysteem hadden – overleefd.

“Ik geloof echt dat de RNAi-reactie relevant is voor ten minste enkele virussen die zoogdieren infecteren,” zei Dingen destijds.

New Age-vaccins

Veel vaccins bevatten een dode of een levende maar aangepaste versie van een virus om het immuunsysteem te trainen. Wanneer het lichaam opnieuw met het virus wordt geconfronteerd, produceert het T-cellen om het doelwit te doden, B-cellen die antilichamen naar buiten pompen, en andere immuun-‘geheugencellen’ om te waarschuwen voor toekomstige aanvallen. Maar de effecten ervan houden niet altijd aan, vooral niet als een virus muteert.

In plaats van T- en B-cellen te verzamelen, biedt het activeren van de siRNA-reactie van het lichaam een ​​ander type immuunafweer. Dit kan worden gedaan door het B2-gen in levende virussen te verwijderen. Deze virussen kunnen worden geformuleerd tot een nieuw type vaccin, waaraan het team heeft gewerkt, waarbij het vertrouwt op RNA-interferentie om indringers af te weren. De resulterende stroom van siRNA-moleculen die door het vaccin wordt veroorzaakt, zou in theorie ook enige bescherming bieden tegen toekomstige infecties.

“Als we een mutant virus maken dat het eiwit niet kan produceren om onze RNAi [RNA-interferentie] te onderdrukken, kunnen we het virus verzwakken. Het kan zich tot een bepaald niveau repliceren, maar verliest dan de strijd tegen de RNAi-reactie van de gastheer, ”Ding zei in een persbericht over het meest recente onderzoek. “Een op deze manier verzwakt virus kan worden gebruikt als vaccin om ons RNAi-immuunsysteem te versterken.”

In de studie, probeerde zijn team de strategie tegen het Nodamura-virus door het B2-gen te verwijderen.

Het team vaccineerde baby- en volwassen muizen, die allebei genetisch immuungecompromitteerd waren, omdat ze geen T-cel- of B-celverdediging konden opbouwen. In slechts twee dagen beschermde het enkele schot de muizen volledig tegen een dodelijke dosis virus, en het effect hield ruim drie maanden aan.

Virussen zijn het schadelijkst voor kwetsbare bevolkingsgroepen: zuigelingen, ouderen en immuungecompromitteerde individuen. Vanwege hun verzwakte immuunsysteem zijn de huidige vaccins niet altijd even effectief. Het activeren van siRNA zou een levensreddende alternatieve strategie kunnen zijn.

Hoewel het bij muizen werkt, valt nog te bezien of mensen op dezelfde manier reageren. Maar er is veel om naar uit te kijken. Het B2-remeiwit is ook aangetroffen in veel andere veel voorkomende virussen, waaronder dengue, griep en een familie van virussen die koorts, huiduitslag en blaren veroorzaken.

Het team werkt al aan een nieuw griepvaccin, waarbij gebruik wordt gemaakt van levende virussen zonder het B2-eiwit. Als dit lukt, kan het vaccin mogelijk in de vorm van een neusspray worden gemaakt; vergeet de naaldprik. En als hun siRNA-theorie standhoudt, zou een dergelijk vaccin het virus kunnen afweren, zelfs als het muteert in nieuwe stammen. Het draaiboek zou ook kunnen worden aangepast om nieuwe Covid-varianten, RSV of wat de natuur ons vervolgens te bieden heeft, aan te pakken.

Deze vaccinstrategie is “breed toepasbaar op een willekeurig aantal virussen, in grote lijnen effectief tegen elke variant van een virus, en veilig voor een breed spectrum van mensen”, studeerde auteur Dr. Rong Hai. zei in het persbericht. “Dit zou het universele vaccin kunnen zijn waar we naar op zoek waren.”

Krediet van het beeld: Diana Polechina / Unsplash

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://singularityhub.com/2024/04/22/a-universal-vaccine-against-any-viral-variant-a-new-study-suggest-its-possible/